据报道,加拿大科学家研究发现选择特定的外源DNA(脱氧核糖核酸)片段并将其嵌入到细菌基因组的特定区域,这些片段便可作为一种免疫因子,抵抗DNA裂解酶入侵,此项技术有望解决某些细菌对抗生素产生抗药性的难题。这种技术所依据的原理是 ( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体变异 D.DNA分子杂交
高三生物选择题中等难度题
据报道,加拿大科学家研究发现选择特定的外源DNA(脱氧核糖核酸)片段并将其嵌入到细菌基因组的特定区域,这些片段便可作为一种免疫因子,抵抗DNA裂解酶入侵,此项技术有望解决某些细菌对抗生素产生抗药性的难题。这种技术所依据的原理是 ( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体变异 D.DNA分子杂交
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科学家研究发现.将含有特定基因的外源DNA片段嵌入到细菌基因组的特定区域,可使得这些细菌对抗生素不再具有抗药性。这种技术所依据的原理是( )
A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.DNA分子杂交
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基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段,定点改造基因,获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。下图是对某生物B 基因进行编辑的过程,该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点,下列叙述正确的是
A. sgRNA是合成Cas9酶的模板
B. sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C. 核酸内切酶Cas9可在特定切割位点断裂核苷酸之叫的磷酸二酯键
D. B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
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PCR是利用体内DNA复制的原理,进行生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。请回答有关问题:
(1)PCR反应的基本步骤是______________。
(2)科学家研究发现DNA聚合酶只能催化______________方向的聚合反应。图1表示细胞内染色体DNA的复制过程,有一条子链是先合成短的DNA片段(称为冈崎片段),再形成较长的分子,可推测参与以上过程的酶有______________。在PCR过程中无冈崎片段形成的原因是______________。
(3)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图2所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后,子链的延伸立即终止。某同学现有一些序列为5’- GCCTAAGATCGCA-3’的DNA分子单链片段,通过PCR技术获得以碱基“C”为末端(3’为碱基C)不同长度的子链DNA片段,将以上子链DNA片段进行电泳分离可得到______________种不同长度的子链DNA片段。为使实验顺利进行,在PCR反应管中除了单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等物质外,还需要加入下列哪组原料:______________。
A. dGTP、dATP、dTTP B. dGTP、dATP、dTTP、dCTP、ddCTP
C. dGTP、dATP、dTTP、dCTP D. ddGTP、ddATP、ddTTP、ddCTP
(4)以下为形成单链DNA后,再进行PCR扩增示意图。据图分析回答
催化①过程的酶是______________;核酸酶H的作用是______________。如果某RNA单链中一共有80个碱基,其中C有15个,A与U之和占该链碱基含量的40%,经过以上若干过程后共获得8个双链DNA,此过程中至少需加入G参与组成的核苷酸数量为______________(以上过程不考虑引物)。
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CRISPR-Cas9是大肠杆菌等细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御系统,可用来对抗入侵的部分病毒(DNA)及外源DNA.其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。CRISPR--Cas9基因编辑技术是通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可以对目标DNA上几乎任何一个位置进行删除或添加特定的DNA片段,如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.大肠杆菌等细菌细胞内能合成与入侵病毒(DNA)及外源DNA互补的RNA序列
B.识别序列形成杂交区的过程与转录过程的碱基配对方式相同
C.Cas9能专一性破坏双链DNA分子中碱基之间的氢键来切割DNA分子
D.在被切割后的目标DNA中添加特定的DNA片段需要DNA连接酶
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下列关于转基因生物的研究,哪些属于限制条件 ( )
①重组 DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上
②对于大肠肝菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在37℃人体体温下死亡的菌株
③外源DNA不能产生对人体有毒害或过敏的蛋白质
A.②③ B.② C.① D.①②③
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核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA片段)导入动物体细胞内,通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防或治疗相应疾病的一类新型疫苗。研究表明核酸疫苗不仅具有良好的免疫原性与安全性,且由于核酸更易于修饰与改造,较以往蛋白疫苗具有更大的灵活性和更广阔的应用前景。请回答:
(1)研发DNA疫苗时,构建含有病原体抗原基因表达载体的过程中需要用到的工具酶有_____________。
(2)图中所用的载体是_______________,构建基因表达载体的目的是________________,基因表达载体中,驱动病原体抗原基因转录的结构为________________。将该DNA疫苗导入受体细胞的方法是肌肉注射法或__________________。
(3)mRNA疫苗可以由计算机设计、制造并通过高速机器大批量生产。目前用于制造疫苗的RNA有两种,非复制型mRNA和自我扩增型mRNA,从图中可以看出自我扩增型mRNA的优点是可在细胞内_____________。mRNA常被包裹在脂质体颗粒中注射到相关人员的手臂肌肉,脂质体颗粒的作用是____________________。
(4)病毒核酸检测试剂盒通常以病毒独特的基因序列为检测靶标。PCR扩增时每一个循环分为_______________三步,使靶标DNA序列呈指数增加。每一个扩增出来的DNA序列都与预先加入的一段荧光标记_________________结合,产生荧光信号,扩增出来的靶标DNA序列越多,累积的荧光信号就越强。在没有病毒的样本中,因为没有靶标DNA序列扩增,所以就检测不到荧光信号增强。
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美英两位科学家因为在胚胎干细胞研究方面的“基因靶向”技术获得 2007 年度诺贝尔生理学或医学奖。“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸( DNA )可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。有科研小组通过下图所示的“基因靶向”技术将小鼠棕褐色的毛色基因导入黑色纯种小鼠细胞的 ES 细胞中。请据图回答下列问题:
(1)ES 细胞来自第 3.5 天小鼠囊胚中的____(填字母)细胞,理论上该细胞在功能上具有____。
(2)在胚胎移植过程中,供、受体动物选择好后,要用激素进行____的处理,使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
(3)该实验得到的带突变基因的嵌合体小鼠体内有____种基因型的体细胞。
(4)取患者的淋巴细胞(脐带血细胞)作为____,插入正常的外源基因后,再回输体内,以替代、修复或纠正有缺陷的基因,这种方法称为 ____;但如果外源基因随机插入,会因位置效应引起紊乱,而________很好地解决了这一问题。
(5)与该技术相似,将抗虫基因导入棉花细胞中后可以通过______技术,大量获得抗虫棉。
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RNA是生物体内最重要的物质基础之一,它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架。但长期近年以来,科学家一直认为,RNA仅仅是传递遗传信息的信使。
近年科学家发现,一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态,这种现象被称作RNA干扰(RNAInterference,简称RNAi)。近日,分子生物学家发现RNAi在老鼠和人体细胞中也可以“停止基因活动”。
根据上述材料回答:
(1)老鼠细胞的_________、_________、_________、_________等结构中有RNA的分布。
(2)RNAi使基因处于关闭状态,是遗传信息传递中的_________过程受阻,遗传信息不能以_________的形式表达出来。如神经细胞有胰岛素基因但不能产生胰岛素,也可能是该基因关闭的结果。
(3)结合以上材料列举一例,说明“RNA也可以控制生物的性状”。(4分)
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RNA是生物体内最重要的物质基础之一,它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架。但长期以来,科学家一直认为,RNA仅仅是传递遗传信息的信使。今年来科学家发现,一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态,这种现象被称作RNA干扰(RNAInterference 简称RNAi)。近日,分子生物学家发现RNA在老鼠和人体细胞中也可以“停止基因活动”。
根据上述材料回答:
(1)老鼠细胞的_____________、_____________、_____________等结构中有RNA的分布。
(2)你认为RNA使基因处于关闭状态,是遗传信息传递的哪个过程受阻,为什么?举例说明____________。
(3)是否可以说“RNA也可以控制生物的性状”?结合以上材料,说明理由。_________________________。
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